关于最小化桌面重排所需运行缓冲区数量

对于采用俯抓的桌面重排问题，工作台面之外的存储空间，或缓冲区，可临时存放物体，极大便利了给定重排任务的解决。这引出了一个问题：要使某些类别的桌面重排问题可行，需要多少运行缓冲区？本工作中，我们考察了标号（每个物体有特定目标位姿）和无标号（物体目标位姿可互换）两种设定下的该问题。在结构方面，我们观察到寻找最小运行缓冲区数（MRB）可在从问题实例抽象的依赖图上执行，并证明在依赖图上计算MRB是NP难的。我们随后证明，在标号和无标号设定下，即便对于均匀柱状物体，所需运行缓冲区数也随待重排物体数量增加而无界增长；我们进一步表明无标号情形的界是紧的。在算法方面，我们开发了用于寻找标号和无标号桌面重排问题MRB的高效算法，可扩展至超百个物体且物体密度极高。采用这些算法，经验评估显示更贴近真实世界设置的随机标号与无标号实例具有小得多的MRB。